مقایسه ی عملکرد الگوریتم های فراکاوشی در انتخاب بهینه ی ماتریس های وزنی LQR

کنترل فعال به عنوان استراتژی موثر بهبود رفتار لرزه ای سازه ها از طریق محاسبه و اعمال نیروی خارجی سبب تغییر تطبیقی مشخصات دینامیکی سازه هنگام وقوع زلزله می گردد. در روش LQR به عنوان رایج ترین الگوریتم کنترل, شاخص عملکرد مرتبه ی دومی بهینه می گردد تا توازنی بین کاهش پاسخ و نیروی کنترل برقرار شود. در تعریف شاخص عملکرد اهمیت نسبی کاهش پاسخ و نیروی کنترل با انتخاب ماتریس های وزنی تنظیم می گردد. تاکنون روشی سیستماتیک برای تعیین این ماتریس ها ارایه نشده و انتخاب وزن ها بر اساس سعی و خطا و تجربیات طراح صورت می گیرد. در این پژوهش جهت تسهیل روند طراحی کنترلر, عناصر ماتریس های وزنی R و Q به عنوان متغیرهای طراحی روش های فراکاوشی در نظرگرفته شده و شاخص عملکرد مبتنی بر موجک بهینه می گردد. با توجه به تعدد روش های فراکاوشی, در این مطالعه از شش الگوریتم رقابت استعماری, تکامل تفاضلی, خفاش, کرم شب تاب, اجسام در حال برخورد و جستجوی هارمونی در طراحی کنترلر استفاده شده و عملکرد این روش ها مقایسه می شود. نتایج اعمال کنترلر بر سازه ی سه درجه آزادی تحت زلزله های مصنوعی بیانگر نقش موثر روش های فراکاوشی در کاهش پاسخ ها و نیروهای کنترلی نسبت به روش LQR است. در این مطالعه کنترلرهای اجسام در حال برخورد, رقابت استعماری و تکامل تفاضلی عملکرد بهینه تری از خود نشان داده اند.